Сетевое информационное взаимодействие агентов роя: техническая и программная реализация

Проанализированы особенности структурно-функционального построения интеллектуальной роевой системы, обусловленные спецификой информационного взаимодействия ее агентов. Выделен набор специфических свойств агентов роевой системы, которые принято относить к категории интеллектуальных. При анализе модели движения роя приведены следующие концепции управления его агентами: отдельные агенты реализуют индивидуальные процессы перемещения, и рой рассматривается как неуправляемое облачное образование; выполняется коллективное движение агентов, при котором рой является единым управляемым образованием. Здесь обсуждается также достаточно противоречивый прием построения интеллектуальной многоагентной системы при введении лидерства в ее структуру. На основе указанных концепций движения роя проанализированы варианты организации управления его агентами: централизованное прямое и иерархическое управление, а также децентрализованное коллективное и стайное управление. Приведен укрупненный состав технического, информационного и программного обеспечения основных компонентов роевой системы: центрального органа управления системы; локальных органов управления оверлейных лидеров; бортовых систем навигации и управления агентов. Показано, что для многоагентных систем принципиально необходима организация поточного режима асинхронной подачи в вычислительное оборудование блоков информации в виде цифровых пакетов. С учетом этого построена обобщенная схема организации функционирования асинхронных процессов в роевой системе. Данная схема основывается на применении аппаратных механизмов прерывания информации, с которыми связан супервизор процессов операционной системы. Определены задачи супервизора роевой системы, которые заключаются в обеспечении инициализации, приоритетного запуска на исполнение и взаимной синхронизации следующих основных типов программных процессов: прием цифровых пакетов в вычислительное оборудование; идентификация цифровых пакетов, назначение процессов—обработчиков и приоритетов обработки; приоритетная обработка цифровых пакетов; вывод результатов обработки в виде цифровых пакетов из вычислительного оборудования. Раскрыта сущность метода псевдослучайной перестройки рабочей частоты в системе радиосвязи агентов для повышения уровня защиты информации.

1. Гулай А. В., Зайцев В. М. Конвергенция интеллектуальных систем. Минск: ИВЦ Минфина, 2020. 384 с.

2. Giorgini P., Müller J. P., Odell J. Agent-Oriented Software Engineering IV // 4th International Workshop, AOSE 2003. Melbourne, Australia, July 15, 2003. 247 p.

3. Guessoum Z., Briot J.-P., Faci N., Martin O., Guessoum Z. Towards reliable multi-agent system: An adaptive replication mechanism // Int. Journal of Cloud Computing. 2010. N. 6. P. 1—24.

4. Hübner J. F., Boissier O., Bordini R. H. A normative programming language for multi-agent organizations // Annals of Mathematics and Artificial Intelligence. 2011. Vol. 62, N. 1. P. 27—53.

5. Boissier O., Bordini R. H. et al. Dimensions in programming multi-agent Systems // Knowledge Engineering Review. 2019. Vol. 34, N. 2. P. 1—28.

6. Рыбина Г. В. Современные архитектуры динамических интеллектуальных систем: проблемы интеграции и основные тенденции // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2017. № 2. C. 1—12.

7. Карпов В. Э. Модели социального поведения в групповой робототехнике // Управление большими системами. 2016. Вып. 59. С. 165—232.

8. Семенов Н. А. Интеллектуальные информационные технологии. Тверь: ТвГТУ, 2016. 114 c.

9. Зайцев В. М. Организация распределенной обработки данных на вычислительных комплексах АСУ // Вопросы радиоэлектроники. Серия общетехническая. 1982. Вып. 10. С. 26—32.

10. Скворцов А. В., Мирза Н. С. Алгоритмы построения и анализа триангуляции. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2006. 168 с.

11. Ерофеева В. А., Иванский Ю. В., Кияев В. И. Управление роем динамических объектов на базе мультиагентного подхода // Компьютерные инструменты в образовании. 2015. № 6. С. 34—42.

12. Воробьев В. В. Алгоритмы выбора лидера и кластеризации в статическом рое роботов // Мехатроника, автоматизация, управление.2017. Т.18, № 3. С. 166—172.

13. Зайцев В. М. Цепная организация буферной памяти // Вопросы радиоэлектроники. Серия общетехническая. 1982. Вып. 10. С. 33—40.

14. Гулай А. В., Зайцев В. М. Построение интеллектуальных систем. Минск: ИВЦ Минфина, 2022. 368 с.

15. Макарченко С. И., Иванов М. С., Погов C. А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. СПб.: Свое издательство, 2013. 166 c.